操作系统C第2章复习资料-09.docVIP

第二章 进程管理 2.1 进程的基本概念 §2.1.1 “进程”概念的引进 1．程序顺序执行时的特点：顺序性；封闭性；可再现性 2．程序的并发执行 程序的并发执行可总结为：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在客观上互相重叠，即一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的一种执行方式。 3．程序并发执行时的特征 1)间断性 2)失去封闭性 3)不可再现性 在并发环境下，程序难以全面刻画和反映多道程序系统。用程序作为描述其执行过程以及共享资源的基本单位是不合适的。程序本身完全是一个静态的概念，无法反映动态特性。因此引入了进程的概念。 §2.1.2 进程的定义与特征 1. 进程的定义 定义一：在多道程序环境下，任何一个处于执行的程序，就被称作一个进程。 定义二：所谓进程，是指一个具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动。 定义三：进程是一个程序在给定数据集合上的一次执行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 定义四：进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。 它们共同强调了如下3个方面： 1)进程是程序的一次运行活动； 2)程序规定了进程一次运行活动所要完成的功能； 3)进程的一次运行活动是建立在某个数据集合之上。 3. 进程的特征 进程和程序是两个截然不同的概念。进程具有五个基本特征，而程序则不具备这些特征。下面我们在论述进程的五个基本特征时，也同时将两者进行比较。 1）动态性 动态性表现为：“它由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤消而消亡”。 2）并发性 进程之间具有并发性。在一个系统中，同时会存在多个进程。 3）独立性 指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。 4）异步性 这是指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进；或者说，进程按异步方式运行。 5）结构特征 从结构上看，进程实体是由程序段、数据段及进程控制块三部分组成。 §2.1.3 进程的组成 1. 进程的组成 3个组成部分：程序、数据集合、进程控制块 （1）程序：描述了进程所要完成的功能。它是进程在执行时不可修改的部分。 进程有如下的基本属性：即多个不同的进程可以包含相同的程序。一个程序运行在不同的数据集合上就构成不同的进程，能得到不同的结果。我们把一个能被多个用户同时调用的程序称作是“可重入”的程序。可重入程序必须是纯代码的，在执行中自身不改变。 （2）数据集合：程序运行时需要用到的数据和开辟工作区域构成进程一次运行时的数据集合，它为某进程所专用。是进程的可修改部分。 （3）进程控制块：简称PCB(Process Control Block)，它是一个数据结构，包含了进程的描述信息和控制信息，是进程的动态特性的集中反映，是进程存在的唯一标志。因为，当系统创建一个新进程时，就申请一块存储区，成为它的PCB。在PCB里记录着进程的基本情况和状态变化。当进程任务完成被撤消时，系统要收回其PCB占用的存储区，进程随之消亡。 2. 进程控制块的内容 一般地，在PCB里应包括如下几方面的内容： 1）进程标识 进程标识是一个进程的身份，是系统区分不同进程的唯一依据。分为内部标识符和外部标识符。 2）进程状态 随时记录进程在系统中所处的状态变化。 3）进程优先级 标明进程申请处理机的紧迫程度。它可以由用户提供或系统设置，也可以根据运行情况动态地加以修正。优先级是系统分配处理机的重要依据。 4）位置指针 指出该进程的程序在主存的物理位置。 5）现场保护区 当进程暂时不能运行时，要把处理机当前的状态内容保存在该区，以便再次继续运行时，能正确恢复原来的执行现场。 6）通信信息 用于进程与进程间的信息发送和接收。 7）队列指针 不同状态的进程，其PCB处于不同的队列中，队列指针将便于PCB进、出相应队列。 8）“家族”关系 创建进程的父进程与被创建的子进程之间有一个“家族”关系。PCB中应记录本进程的父进程是谁，以及本进程又创建了哪几个子进程等家族信息。 9）占用资源表 记录进程目前正在使用的资源信息。 实例: UNIX把它的进程控制块PCB分成proc结构、user结构和text结构三部分。 还有：正文段（可被共享的重入码） 、数据段（进程执行时所访问的数据）。堆栈段（进程运行时的工作区）。 UNIX系统中，把proc结构，正文段和数据段称为进程映像。把进程定义为进程映像的执行。 proc结构。每个结构27个信息域，占用70个字节，里面存放着进程的状态、标志以及与调度有关的信息，记录着进程的标识数、它的家族关系、以及与家族连接的有关信息。 User结构很大，里面存放着现场保护信息、与识别用户有关的信息、与读／写